一種改善變截面TiC/Ti復合材料鑄件力學性能的熱處理方法，包括以下步驟：(1)稱取C粉，海綿鈦，高純鋁，海綿鋯等原料，利用鋁箔將C粉包裹成多份，并利用液壓機將上述原料壓制成多個預制塊；(2)將預制塊放入真空水冷銅坩堝感應爐中進行感應加熱，熔化后的復合材料熔體分別澆注到壁厚范圍為6mm?18mm型腔中，得到壁厚不同的TiC/Ti復合材料鑄件；(3)采用箱式電阻爐對所述TiC/Ti復合材料鑄件進行熱處理，即將爐溫度升到設定的熱處理溫度，再將整個TiC/Ti復合材料鑄件放入熱處理爐，保溫，將所述TiC/Ti復合材料鑄件冷卻到室溫。本發(fā)明的熱處理方法克服了因壁厚不同導致的力學性能的差異。